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四. 實驗結果

4.3 水樣採集與分析結果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-0.61~0.41‰之間,平均為-0.11±0.24‰ (n = 53),數值差減小為 1.02‰(圖 4-4;附錄 4)。

因此此區海域在一般情形下,年間鹽度與氧同位素數值變動並不大,

但若受到特殊事件影響(例如颱風等強降雨事件),則鹽度與氧同位素數 值都將同步偏低。

颱風影響

圖 4-5 海水氧同位素與鹽度對月份作圖。淡色標記為當日水體氧同位素數 值分布,深色標記為當日水體氧同位素數值平均。

4.4 現生與遺址貝類同位素分析結果 間,平均為-3.01±1.09‰ (n = 370)。遺址血蚶碳同位素數值在-6.07~0.00‰

之間,平均為-2.91±1.10‰,氧同位素數值在-8.99~0.06‰之間,平均為 -3.45±1.52‰ (n = 636)(圖 4-5;附錄 5)。現生血蚶與遺址血蚶碳氧同位素 平均數值接近,呈現出的分布趨勢也相像。

而海相的螺類碳氧同位素數值則呈現較均勻且集中的分佈:現生岩螺 碳同位素數值在-2.85~-0.37‰之間,平均為-1.34±0.68‰,氧同位素數值在 -4.75~-0.12‰之間,平均為-2.54±1.18‰ (n = 34)。遺址岩螺碳同位素數值 在-1.79~0.92‰之間,平均為 0.18±0.60‰,氧同位素數值在-5.06~-0.82‰之 間,平均為-2.06±1.19‰ (n = 34)。遺址蜑螺碳同位素數值在-4.36~-1.84‰

之間,平均為-2.71±0.81‰,氧同位素數值在-3.67~-0.72‰之間,平均為 -2.13±1.09‰ (n = 9)。

我們可以發現河口相的血蚶與海相的螺類有明顯分佈上的不同,依碳 氧同位素平均值由重至輕分別是遺址岩螺、現生岩螺、遺址蜑螺以及兩者 相當接近的遺址血蚶和現生血蚶,而若單論氧同位素數值,則明顯螺類數 值偏重,血蚶數值則偏輕,符合一般生物生活習性與環境水體的關係。

不過整體而言,因為河口環境多少會受到一些淡水混合的影響,所以 在與台灣四周沿海現生貝類及現生化石錐螺殼體的碳氧同位素分布範圍

(彭宗仁和汪中和,1990)比較結果中,除了血蚶部分位於淡水影響區,

且呈現出線性的分佈以外,螺類也有部分落入淡水影響區裡,尤其是現生 蚵岩螺,其平均值更是落在受淡水影響的範圍裡。

圖 4-6 本研究所有現生與遺址貝類殼體碳氧同位素分布圖

五. 討論

海表溫:18.0°C ~31.7°C;氣象海表溫:17.0°C ~29.7°C),原因可能為地點 的不同以及氣象溫度為月平均後的結果,因此在之後的討論會以實測海表

V-SMOW),冬春季時則偏重(平均0.0‰;V-SMOW),明顯受到此地區 夏雨冬乾環境的天氣型態影響,夏秋季雨量偏多且溫度較高,造成殼體氧 同位素數值降低,而秋冬季則相反雨量少且溫度低,使得殼體氧同位素數 值增加。

圖 5-1 環境海水氧同位素、降雨量、平均海溫與鹽度對月份作圖。

5.2 現生血蚶分析探討

2010 年 7 月的第一隻血蚶樣本先作了右瓣殼(1007HML01R)與左瓣 殼(1007HML01L)的對照實驗,右殼氧同位素數值平均振幅為-2.75‰,

m1007HML01R 末端切線方向不一致外,其他月份如:2010 年 10 月的 1010HML01R 與 m1010HML01R、2011 年 1 月的 1101HML01R 與

m1101HML01R、2011 年 4 月的 1104HML01R 與 m1104HML01R 共三組,

呈現兩兩振幅與趨勢皆相同的情形,顯示出外殼層與內殼層生長同步性也 應屬一致(圖 5-2、5-3)。

從氧同位素隨殼體成長剖面圖中(圖 5-2、5-3),可以看到數值明顯的 振盪,指示出血蚶殼體會隨著季節記錄海水訊號,對比此區的氣候型態:

夏季溫度高且降雨量也多。因此氧同素數值在夏季應呈現最低,也就是圖 中的峰值;相反的,冬季溫度低且降雨量也少,因此氧同位素數值在冬季 所呈現應為最高,也就是圖中的谷值。而端點之間順著生長方向,即可判 斷出冬至夏之間切線方向”向上”的春季,與夏至冬之間切線方向”向下”的 秋季。

在季節性方面,四個季節六個月份皆有不完全一致的現象。2010 年 7 月末端切線方向有 2 隻向下 3 隻向上,記錄的季節判斷為從春季至秋季;

2010 年 10 月末端切線方向 5 隻全部向上,記錄的季節判斷為從春季至夏 季;2010 年 12 月末端切線方向有 1 隻向下 4 隻向上,記錄的季節判斷為 從夏季至冬季;2011 年 1 月末端切線方向有 2 隻向下 3 隻向上,記錄的季 節判斷為從秋季至冬季;2011 年 4 月末端切線方向 5 隻全部向下,記錄的 季節判斷為從秋季至冬季;2011 年 7 月末端切線方向有 2 隻向下 3 隻向上,

記錄的季節判斷為從秋季至春季。從以上數據結果顯示,採收的季節月份 雖然都在判斷後的範圍內,但是其範圍落差有些月份卻達到半年之廣,表 示現生血蚶的記錄環境訊號穩定性似乎不高,只有 23%達到預期(表 5-1)。

表 5-1 現生標本氧同位素季節判別

利用 2011 年 1 月與 7 月採樣時水體的實測海表溫(18.0°C 及 31.7°C)

與水體氧同位素數值(0.03‰及-0.46‰),代入霰石質殼體氧同位素轉換溫 度方程式:T(˚C) = 19.7-4.34(δ18Oaragonite18Ow,SMOW)(Hudson and Anderson, 1989)。計算出冬季與夏季殼體氧同位素的理論值分別為 0.43‰與-3.22‰,

平均為-1.40‰,差值為 3.65‰;對照 2011 年 7 月的 1107HML01R 與 1107HML02 兩隻樣本,平均為-3.14‰與-3.01‰,振幅範圍為 3.77‰與 3.44‰。可以發現其振幅範圍相當,但是從圖 5-3 中,平均振幅有明顯整 體向上位移的現象,氧同位素數值偏向負值大約有1.7‰。

我們在之前即已經知道血蚶生長環境為半鹹半淡水之淺海海域,其分 析之數值有可能為偏低,因此為測試而使用血蚶生長環境相同時間相同地 點的海水樣本為資料作為理論值,然而由以上比理論值更低的實驗結果 中,發現血蚶雖然有明顯隨著季節週期性的震盪,殼體的氧同位素卻可能 並不完全達到平衡。

圖 5-2 2010 年現生血蚶氧同位素隨殼體成長剖面圖。由左至右分別為 2010 年 7 月、2010 年 10 月、2010 年 12 月。

箭頭表示末端切線方向。

圖 5-3 2011 年現生血蚶氧同位素隨殼體成長剖面圖。由左至右分別為 2011 年 01 月、2011 年 04 月、2011 年 7 月。

箭頭表示末端切線方向。

5.3 環境訊號與氧同位素探討

從現生血蚶氧同位素數值結果中,我們發現血蚶並沒有完全達到氧同 位素的平衡,但是振幅與週期的振盪明顯,因此將殼體氧同位素數值、海 水氧同位素數值以及海表溫的年際變化作一比較觀察。

海水氧同位素為採集生物樣本時所實際蒐集而來的海水樣本分析結 果,因此只有 2010 年 7 月至 2011 年 7 月共一年的資料,並且將受到特殊 事件影響的 8、9 月去除後,其曲線與 2011 年 7 月採集的現生殼體氧同位 素數值振盪作一比較,發現兩者圖形在最後週期有相似的振盪形式(圖 5-4)。

圖 5-4 殼體氧同位素對海水氧同位素對比圖

而為了與實際採集水樣海表溫和氣象海表溫紀錄綜合記錄圖對照,因 為殼體生長速率的不同,所以稍微配合了海溫紀錄週期,將殼體每個周期 的 X 軸做調整,其結果如圖 5-5,可以發現除了殼體第一年的峰值外,其 振盪形式與曲線也是相當的接近,因此由以上所知,血蚶在造殼時與周圍 環境海水有明顯相關。

圖 5-5 海水溫度與殼體氧同位素對比圖

5.4 遺址血蚶分析探討

因此我們隨機取 10 枚血蚶樣本依序分別為 SN3292_1、SN3292_2、

SN3353_1、SN3353_3、SN3369_3、SN3369_4、SN3353_2、SN3316_1、

SN3369_2、SN3369_1,以 4 mm 間距取樣,期望至少達到冬夏季振幅,分 析結果從 4 mm 間距遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖中(圖 5-6),我們可

在判斷結果中有兩個樣本分別為 SN3353_1、SN3369_4 在間距 4 mm

圖 5-6 4 mm 間距遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

圖 5-7 2 mm 間距遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

圖 5-8 末端加強 1 mm 間距 5 個點遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

其後,我們為了測試末端個數對死亡季節判斷的代表性,又隨機取了 10 枚遺址血蚶樣本作分析,依序分別為 SN3316_4、SN3316_2、SN3316_5、

SN3316_3、SN3241_2、SN3241_1、SN3241_4、SN3241_3、SN3241_5、

SN3241_6,全隻以 4 mm 間距取樣,又再加以 2 mm 間距末端取樣共 7 個 點做對照,平均振幅達到4.62‰(圖 5-9)。從前段分析結果中,我們可以 知道 4 mm 間距取樣已經可以大致判斷出此生物的生長週期,而在 2 mm 間距取樣中則是會加強振幅並更能清楚判斷死亡的季節,然後再從前人研 究中所提到的廣東地區血蚶貝類三個週期約可達 32 mm,且隨著年齡生長 速率將會變慢的現象,因此針對末端只有 7 個點的 2 mm 間距取樣做測試,

其結果在遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖中,可以發現末端 7 個點即已經 達到生長周期半個至一個週期以上,因此對於我們利用殼體氧同位素數值 隨生長變化之振盪,其振幅末端切線方向來判斷末端季節性之方式已明顯 足夠。

圖 5-9 末端加強 2 mm 間距 7 個點遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

有了以上到目前為止的分析結果,接下來的遺址血蚶樣本就試著以工 作量較少的作業方式作季節性的判斷與統計。從遺址血蚶中隨機取樣,總 共再增加了 40 隻的樣本。針對表層殼體末端部分的分析,其振幅明顯,

平均振幅達到4.08‰,因此可以順利進行對末端切線方向的判斷(圖 5-10、

5-11)。

判斷結果,其季節分佈春共 2 個、夏共 11 個、秋共 18 個、冬共 3 個、

無法判斷共 6 個。明顯相較之前的結果春季死亡的血蚶數目減少,而秋季 死亡的血蚶數目增加了,夏季死亡的血蚶數目則居於次之,冬季死亡季節 的數目一直都呈現較少的趨勢。

圖 5-10 末端 2 mm 間距 7 個點遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

圖 5-11 末端 2 mm 間距 7 個點間距遺址血蚶氧同位素隨生長剖面圖

5.5 遺址血蚶統計

取樣研究的遺址血蚶樣本分析總共 60 枚,依照取樣順序每 5 枚為一組 作比較,並假設這 60 枚樣本為母體,期望達到四季以及無法判斷者共五 組一個穩定比例上的平衡,亦即代表本遺址當時人類活動時的血蚶採收季 節分布。

全部 60 個樣本季節判斷分布比例分別為:春 17%、夏 28%、秋 35%、

冬 8%、無法判斷 12%(圖 5-12)。而照順序取樣,第一組 5 隻樣本以秋季 最多,其他三季次之,缺夏季,第二組 10 隻樣本春季比例增加,夏季佔 的比例依舊最少,第三組 15 隻樣本春季比例達到最高,此後又漸漸下降,

相反的夏季有增加的趨勢,直到第七組 35 隻樣本春季與秋季比例相同,

其後就又回到以秋季占比例最高,並且五組比例接近穩定變動不大,冬季

其後就又回到以秋季占比例最高,並且五組比例接近穩定變動不大,冬季

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